基于内嵌富勒烯的体异质结太阳能电池中的三重态激子生成
材料科学
2011-07-19 v1
摘要
含有三金属氮化物内嵌富勒烯1-[3-(2-乙基)己氧基羰基]丙基-1-苯基-Lu3N@C80 (Lu3N@C80-PCBEH)的有机体异质结(BHJ)和太阳能电池，其开路电压(VOC)比使用[6,6]-苯基-C[61]-丁酸甲酯(PC61BM)的类似器件高0.3 V。为了充分利用这种受体分子在太阳能电池功率转换效率(PCE)方面的潜力，应提高短路电流(JSC)，使其与最先进的太阳能电池具有竞争力。在此，我们从光生以及电荷载流子的传输和提取角度，探讨了影响含有高压吸收体Lu3N@C80-PCBEH的共混物中JSC的因素。我们应用了光学、电荷载流子提取、形貌和自旋敏感技术。在含有Lu3N@C80-PCBEH的共混物中，我们发现光致发光猝灭减弱了2倍，存在链间激子残留，最显著的是，在聚合物链上形成了三重态激子，而这些在参考P3HT:PC61BM共混物中是不存在的。我们表明，电子反向转移到三重态以及由于Lu3N@C80-PCBEH中的分子内电荷转移导致的较低激子解离产率，是光电流降低的原因。
引用
@article{arxiv.1107.3525,
title = {Triplet Exciton Generation in Bulk-Heterojunction Solar Cells based on Endohedral Fullerenes},
author = {Moritz Liedtke and Andreas Sperlich and Hannes Kraus and Andreas Baumann and Carsten Deibel and Maarten J. M. Wirix and Joachim Loos and Claudia M. Cardona and Vladimir Dyakonov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.3525},
year = {2011}
}